Kaj je barometer in čemu služi? Kako napravo uporabljajo ljudje?

Naš planet je obdan z gosto atmosfersko plastjo, sestavljeno iz mešanice različnih plinastih snovi. Debelina takšne plasti je več kot ducat kilometrov in ima določeno težo, ki pa kljub neznatni meri še vedno izvaja določen delež pritiska na zemeljsko površje. Prebivalci Zemlje - ljudje, živali, ptice, ribe itd., Ne čutijo teže atmosferskega pritiska na sebe, saj se organizmi živih bitij evolucijsko prilagajajo temu učinku.

Vendar pa padci tlaka vplivajo na vremenske razmere in da bi jih določili z največjo natančnostjo, so v 17. stoletju izumili napravo, imenovano barometer.

Kaj je to?

Beseda "barometer" iz grščine ima naslednji prevod: "baros" - teža, teža in "metros" - za merjenje. To pomeni, da barometer ni nič drugega kot merilo resnosti atmosferske plasti.

Prvo napravo so leta 1643 razvili Galilejevi učenci - E. Torricelli in V. Viviani. Razvili so idejo svojega učitelja, da je mogoče napovedati vreme, če za to ustvarite določeno merilno napravo. Torricelli in njegov pomočnik sta se odločila, da vzameta cev in vanjo položita živo srebro, konec cevi pa je zatesnjen na eni strani. Nato je bila cev potopljena v posodo, kamor se je vlivalo tudi živo srebro. Med poskusom se je živo srebro, ko je bilo potopljeno, dvignilo v cevi.

V različnih dneh raziskav so znanstveniki opazili, da se je živo srebro dvignilo na določeno višino, takšne spremembe pa so bile neposredno povezane z vremenskimi razmerami.

Po vrsti dolgotrajnih poskusov so znanstveniki ugotovili, da se je z zvišanjem atmosferskega tlaka živo srebro v cevi dvignilo, z zmanjšanjem pa znižalo . Tako so Galilejevi učenci ustvarili prvi živosrebrni barometer. Vendar ga ni bilo varno uporabljati v domačem okolju - živo srebro bi lahko ušlo iz naprave in s svojimi hlapi povzročilo hude zastrupitve. Toda znanost ne stoji mirno in že 13 let kasneje, leta 1657, Otto Guericke v Prusiji ustvari vodni barometer. Bistvo njegove zasnove je bilo naslednje: bakrena cev je bila postavljena v posodo, napolnjeno z vodo. Na cev je bila priključena steklena konica s pipo zračne črpalke. Zrak je bil izpraznjen in ventil zaprt, kar je ustvarilo prostor za vakuum.

Po seriji treh let opazovanja obnašanja vodostaja v cevi je Otto Guericke prišel do zaključka, da vremenske razmere neposredno vplivajo na gibanje nivoja tekočine v barometru. Ko je med drugo študijo znanstveniku uspelo napovedati razvoj močne nevihte v 2 urah. Toda kljub delovnim lastnostim naprave nihče ni mogel natančno določiti kazalcev, dokler leta 1670 Anglež Robert Hooke ni razvil posebne gradacije v obliki lestvice, ki vam omogoča natančno določanje odčitkov barometra.

V začetku 17. stoletja je Nemec Gottfried Leibniz, ki je bil znan znanstvenik na področju natančnih matematičnih znanosti, razvil projekt za aneroidni barometer, ki bi lahko deloval brez uporabe živega srebra in vode. Leta 1847 je Francozu Lucienu Vidi uspelo uresničiti Leibnizovo idejo. Struktura aneroida je bila zaprta kovinska jeklenka, iz katere je bil odstranjen zrak, ki je v notranjosti ustvarjal vakuum. Ko se nivo atmosferskega tlaka dvigne, se jeklenka skrči in ko tlak pade, se razširi. Na valj je bila pritrjena vzmet, ki je na merilu prikazovala odčitke instrumentov.

Aneroidni barometri so imeli napake, vendar so bili varni za domačo uporabo. Na začetku 18. stoletja so pomorščaki začeli aktivno uporabljati te naprave in vnaprej določili začetek nevihte. Moda za barometre je začela dobivati ​​zagon, v dnevnih sobah premožnih ljudi pa so barometri postali znani detajli, ki okrašujejo notranjost.

Z izumom modelov aneroidov so barometre živega srebra in vode izdelovali izjemno redko, povpraševanje po njih pa je bilo takrat že majhno.

Za kaj je to potrebno?

Od Galileja se je človek tako dobro seznanil z barometrom, da si danes težko predstavljamo moderno življenje brez te naprave. Uporablja se na različnih področjih našega poslovanja in opravlja naslednje funkcije.

  • Za določitev vremena. Ena izmed pomembnih nalog, za katero so zasnovani barometri, je določanje vremena. Vrednost kazalnikov instrumenta je ravno v tem, da je mogoče predvidevati vnaprej. Če bo vreme sončno in toplo, bodo odčitki barometra visoki, če bo deževalo, pa nizko. Znižanje temperature lahko opazite tudi z znižanjem ravni atmosferskega tlaka. Za določanje vremena barometra ni treba hraniti zunaj, doma bo prav tako določil raven tlaka. Če pa živite v nebotičniku, bo pritisk na vašo napravo tudi v jasnem in lepem dnevu nizek.
  • Za določitev višine. To je posledica dejstva, da se pritisk ozračja pri premikanju od zemlje navzgor zmanjša. Naprava, ki določa kazalnik višine nad zemeljsko površino, se imenuje višinomer. V letalstvu je nepogrešljiv za določanje višine, ki jo letalo pridobi med letom. Prve takšne naprave so dajale napake v primeru deževnega in slabega vremena, vendar njihovi sodobni kolegi delujejo po drugačnem principu in pilotom ni več treba prilagajati odčitkov.

Vrsta barometra je naprava za merjenje tlaka tekočin in plinov, imenovana manometer.

Včasih je treba pri znanstvenih raziskavah ugotoviti absolutni indikator tlaka - v tem primeru se doda indikator manometra in atmosferskega barometra.

Sodobna oseba potrebuje odčitke barometra, da nadzira svoje počutje. Nobena skrivnost ni, da je veliko ljudi vremensko odvisno od sprememb atmosferskega tlaka. Da bi preprečili poslabšanje dobrega počutja, lahko ob opazovanju povečanja odčitkov barometra zdravilo vzamete pravočasno in na primer preprečite skok krvnega tlaka. V nekaterih primerih bi lahko takšno zavedanje človeku rešilo življenje, kar znova poudarja dejstvo, da so kazalniki ravni atmosferskega tlaka nesporne vrednosti.

Pregled tipa

Dve stoletji po izumu prvega barometra se je njegov videz znatno spremenil. Današnji barometer ni krhek stekleni rezervoar, napolnjen z živim srebrom, ampak polprevodniška naprava, ki jo človek uporablja ne le v vsakdanjem življenju, temveč tudi za reševanje najrazličnejših nalog v različnih življenjskih pogojih.

Elektronski

Sodoben barometer najpogosteje najdemo v digitalnem oblikovanju, imenujemo ga tudi elektronski. Naprava je sestavljena iz dejstva, da se podatki iz aneroidnega barometra pretvorijo v digitalni signal, ki se prikaže skozi mikroprocesor. Elektronski barometer lahko vgradite v telefon, uro ali preprosto kompaktne velikosti in ga uporabite kot samostojno napravo, ki je nepogrešljiva za pohodništvo, ribolov ali na podeželju. Elektronskega barometra ni treba redno prilagajati, bo pa zahteval redno zamenjavo baterij in če boste zamudili trenutek zamenjave, naprave ne bo mogoče uporabljati.

Mehanski

Ta vrsta barometra je najbolj priljubljena zaradi svoje visoke natančnosti. Njegov mehanizem je precej zapleten in navzven je naprava podobna žepni okrogli uri, obstajajo pa tudi namizne različice, ki imajo obliko s pravim kotom . Par membran v vakuumu se nahaja v zaprtem ohišju. Membrane so izdelane iz tanke pločevine in so občutljive na stiskanje telesa. Ko se raven atmosferskega tlaka poveča na zunanjih stenah naprave, se krčijo in oddajajo impulz v notranje membrane.

Če tlak pade, se stene naprave razširijo. Na napravo je priključen mehanizem z visoko občutljivostjo na vibracijske valove, ki je označen s puščico in tehtnico s pregradami.

Mehanski konstrukcijski barometer je treba občasno nastavljati z nastavitvenim vijakom, vendar je zaradi privlačnega videza še vedno v velikem povpraševanju in ga ni treba redno menjati.

Živo srebro

Načelo delovanja živosrebrnega barometra je dviganje in spuščanje živega srebra glede na lestvico delitev. Takšne naprave so še vedno čim bolj natančne, zato je vsaka meteorološka postaja opremljena z živosrebrnimi barometri, tlak pa se tradicionalno meri v milimetrih živega srebra - povprečna raven atmosferskega tlaka je 760 mm Hg. Umetnost. Živo srebro je mogoče uporabiti tudi v gospodinjskih barometrih, vendar ta naprava ob neprevidnem ravnanju predstavlja nevarnost za zdravje, zato ga malo ljudi uporablja.

Tekočina

Naprave, katerih delovanje temelji na uporabi tekočine, je danes precej težko najti. Povpraševanje po njih je izredno majhno, ker z velikimi napakami določajo raven atmosferskega tlaka. Bistvo njihovega dela temelji na izenačevanju nivoja tekočine glede na merilno lestvico. Težava takšnih naprav in njihovega nepravilnega delovanja je, da lahko v njih napolnjene tekočine izhlapijo ali imajo različno gostoto. Najpogosteje uporabljeni tekoči barometer uporablja vodo ali glicerin. Tekočine lahko obarvamo s posebnimi barvili, vendar jim to ne doda natančnosti, temveč se jih razume kot dekorativni učinek.

Pri nakupu barometra se morate zavedati, da ni vremenska postaja, ki lahko napove natančne vremenske parametre. S pomočjo podatkov o ravni atmosferskega tlaka ne bo mogoče določiti temperaturnega ozadja zraka, smeri gibanja zračnih front ali intenzivnosti padavin. Za določanje takšnih podatkov na meteoroloških postajah obstajajo številni posebni instrumenti. Uporaba barometra nam bo le pomagala ugotoviti, ali se bodo vremenske razmere izboljšale ali poslabšale, ribiču bo pomagalo ugotoviti, ali bo prišlo do ugriza, potnik - verjetnost dežja, pilot - raven pridobljene višine.

Kako narediti barometer z lastnimi rokami, lahko izveste spodaj.